《 PHYSICAL REVIEW LETTERS》发表苗荣欣等研究成果：量子反常在边界附近诱导的真空电流

       近日，物理学顶级学术周刊《 PHYSICAL REVIEW LETTERS》刊发了中山大学物理与天文学院苗荣欣副教授及其合作者题为“Weyl Anomaly Induced Current in Boundary Quantum Field Theories”的文章，报道了其近期发现的由量子反常诱导产生新的反常电流。

       量子反常是很奇妙的物理现象，简单讲就是宏观世界具有某种对称性，但在微观世界这种对称性破缺了。 苗荣欣副教授及其合作者发现如果施加一个平行于边界的外磁场，共形反常会在边界附近产生真空磁化效应并诱导新的反常电流。不同与之前发现的反常输运现象（如手征磁效应或者手性涡流效应），该诱导电流可以在真空中产生而不需要材料系统的支持。与卡西米尔效应类似，此诱导电流起源于边界引起的真空量子涨落。如图所示，施加一个平行于边界的外磁场B。先考虑没有边界的情况：由于真空量子涨落，点Q’’产生的虚正负电子对在磁场作用下做圆周运动，从而在点P产生向左的电流。 同理点O’产生的虚粒子对在点P产生向右的电流。两种效应抵消导致点P的平均电流为零。现在考虑边界的效应：因为边界的存在，点O’处的贡献消失了，因此点P处只剩下向左的电流。 综上所述，正是由于边界下面的真空量子涨落消失，才导致非零的反常电流的产生。

该效应适用于一切带边界的量子场论而不仅仅是共形场论。因此该工作具有很大的普适性，其在引力与场论，凝聚态和宇宙学中有广泛的应用前景。

论文链接： https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.121.251602。我院苗荣欣副教授是论文的通讯作者，台湾清华大学朱创新教授是第一作者。